JP2010018533A - フルオロアルキルハライドの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】下式(1)で示されるフルオロジアシルペルオキシドと下式(2)で示されるハロゲン分子とを反応させて下式(3)で示されるフルオロアルキルハライドを得ることを特徴とするフルオロアルキルハライドの製造方法。
{F(CF2)mCOO}2 …(1)
X1X2 …(2)
F(CF2)mX1、およびF(CF2)mX2 …(3)
(ただし、各式中、mは1〜14の整数である。また、X1およびX2は、独立してF、Cl、BrまたはIであり、X1とX2は同一でも異なっていてもよい。)
【選択図】なし
Description
X1X2 …(2)
F(CF2)mX1、およびF(CF2)mX2 …(3)
(ただし、各式中、mは1〜14の整数である。また、X1およびX2は、独立してF、Cl、BrまたはIであり、X1とX2は同一でも異なっていてもよい。)
なお、本明細書においては、前記式(1)で表される化合物を化合物(1)と記す。同様に前記式(2)、式(3)で表される化合物をそれぞれ化合物(2)、化合物(3)と記す。
本発明の製造方法に用いられる化合物(1)は、式(1)で表されるフルオロジアシルペルオキシドであり、後述の化合物(2)(ハロゲン分子)と反応してフルオロアルキルハライドを生成する原料成分の一つである。
{F(CF2)mCOO}2 …(1)
(式中mは、1〜14の整数である。)
反応式(a):2F(CF2)mCOCl + Na2CO3 + H2O2 → {F(CF2)mCOO}2 + 2NaCl +H2CO3
反応式(b):2F(CF2)mCOCl + H2O2 + 2KOH → {F(CF2)mCOO}2 + 2H2O + 2KCl
本発明の製造方法において、上記化合物(1)とともに原料成分として用いられる化合物(2)は、式(2)で表されるハロゲン分子である。
X1X2 …(2)
(式中、X1およびX2は、独立してF、Cl、BrまたはIであり、X1とX2は同一でも異なっていてもよい。)
上述した化合物(1)および化合物(2)を反応させることで以下のラジカル反応機構により式(3)で表されるフルオロアルキルハライド、化合物(3)が得られる。
反応の第1段階:{F(CF2)mCOO}2 (化合物(1)) (加熱)→ 2F(CF2)m・ + 2CO2
反応の第2段階:2F(CF2)m・ + X1X2 (化合物(2))→ F(CF2)mX1 + F(CF2)mX2(最終生成物:化合物(3))
(式中、mは1〜14の整数である。また、X1およびX2は、独立してF、Cl、BrまたはIであり、X1とX2は同一でも異なっていてもよい。)
本発明の製造方法において、反応に用いる化合物(1)および化合物(2)の割合は、特に制限されないが、化合物(1)に対する化合物(2)のモル比で、1以上であることが、反応収率と選択率向上の点から好ましい。
ハイドロクロロフルオロカーボンとしては、例えば、CF3CF2CCl2H(225ca:旭硝子(株)製品名)、ClCF2CF2CClFH(225cb:旭硝子(株)製品名)等が挙げられる。
パーフルオロポリエーテルとしては、例えば、CF3(CF2)3OCF2CF3、CF3(CF2)3O(CF2)3CF3等を好ましく挙げることができる。
まず、反応器に所定の量の原料成分(化合物(1)および化合物(2))と溶媒を導入する。原料成分の性状によって導入しやすい順番であれば特に順番は限定されない。通常は固体、液体、気体の順番で導入する方が操作上は導入しやすい。反応器の材質としては、樹脂、ガラス、ステンレス鋼、ニッケル合金などの金属、またこれらの複合材料を挙げることができる。
温度計と滴下ロートを備えた三口フラスコ中で、蒸留水の120gに水酸化カリウムの3.5gを溶解させ、CF2ClCF2CFClH溶媒の61gを添加し、氷浴により温度を約0℃に調節した。30質量%のH2O2水溶液の9.2gを導入し、ついでC2F5COClを14.3g導入した。
撹拌機付きオートクレーブ(ステンレス製、容積:1L)に溶媒としてCF2ClCF2CFClHを600g、{F(CF2)2COO}2を38.5g導入し、続いてヨウ素(I2)を30g加えた。反応器内を窒素置換し50℃に加熱した。2時間後、反応粗液をガスクロマトグラフィーにて定量分析すると、CF3CF2Iが生成していた(収率80%)。
撹拌機付きオートクレーブ(ステンレス製、容積:1L)に溶媒としてCF3CF2CF2CF2Iを500g、{F(CF2)2COO}2を38.5g導入し、続いてヨウ素(I2)を30g加えた。反応器内を窒素置換し50℃に加熱した。2時間後、反応粗液をガスクロマトグラフィーにて定量分析すると、CF3CF2Iが生成していた(収率91%)。
Claims (4)
- 下式(1)で示されるフルオロジアシルペルオキシドと下式(2)で示されるハロゲン分子とを反応させて下式(3)で示されるフルオロアルキルハライドを得ることを特徴とするフルオロアルキルハライドの製造方法。
{F(CF2)mCOO}2 …(1)
X1X2 …(2)
F(CF2)mX1、およびF(CF2)mX2 …(3)
(ただし、各式中、mは1〜14の整数である。また、X1およびX2は、独立してF、Cl、BrまたはIであり、X1とX2は同一でも異なっていてもよい。) - 前記式(2)で示されるハロゲン分子がヨウ素分子(I2)である請求項1に記載のフルオロアルキルハライドの製造方法。
- フッ素系溶媒の存在下で反応を行う請求項1または2に記載のフルオロアルキルハライドの製造方法。
- 反応温度を、式(1)で示されるフルオロジアシルペルオキシドの10時間半減温度より10〜70℃高い温度とすることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のフルオロアルキルハライドの製造方法。
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